Riemendehnung

Beim Umlauf des Riemens um die Riemenscheiben ist dieser unterschiedlichen Kräften ausgesetzt. So steigt die Riemenkraft an der treibenden Scheibe unter Einleitung der Umfangskraft ausgehend Leertrumskraft auf die Zugtrumskraft an. Umgekehrt sinkt die Trumkraft an der getriebenen Scheibe unter Abgabe der Umfangskraft wieder von der Zugtrumskraft auf die Leertrumskraft ab. Die unterschiedlichen Trumkräfte rufen aufgrund der Elastizität des Riemens auch unterschiedliche Dehnungen hervor.

Werden im lastfreien Zustand in gleichen Abständen Markierungslinien am Riemen angebracht, so werden sich im Betrieb die Linienabstände im Zugtrum aufgrund der zugenommenen Riemenkraft vergrößern und im Leertrum aufgrund der abgenommenen Kraft dementsprechend verkleinern. Um die Riemenscheiben selbst passen sich die Linienabstände allmählich den neuen Gegebenheiten an (siehe Animation unten).

Animation, Riementrieb, Dehn-Schlupf, Dehnung, Schrumpfung, Gleitzone, Haftzone, Gleitbereich, Haftbereich, Wirkungsgrad

Interaktive Animation: Dehnschlupf

Wird nun ein Riemenabschnitt zwischen zwei Markierungslinien näher betrachtet, so wird dieser Abschnitt beim Umlauf um die getriebene Scheibe auf dieser offensichtlich aufgedehnt. Der sich dehnende Riemenabschnitt wird sozusagen über die Scheibe gezogen, d.h. es kommt zur Relativbewegung zwischen Riemen und Scheibe und somit zu einem Gleiten! Umgekehrt zieht sich der vom Zugtrum kommende und damit maximal aufgedehnte Riemenabschnitt beim Umlauf um die treibende Scheibe aufgrund der abnehmenden Riemenkraft wieder zusammen. Der Riemen schrumpft sozusagen auf der treibende Scheibe und es kommt somit ebenfalls zu einer Relativbewegung und damit zu einem Gleiten.

  • Der Riemen wird auf der getriebenen Scheibe in Richtung Zugtrum aufgedehnt und zieht sich auf der treibenden Scheibe in Richtung Leertrum wieder zusammen!

In der unteren Animation sind zur besseren Orientierung zusätzliche Markierungslinien an den Riemenscheiben angebracht. Vergleicht man diese Scheibenmarkierungen mit den umlaufenden Riemenmarkierungen, so sieht man vor allem am Auslauf aus den Riemenscheiben die Relativbewegung zwischen Riemen und Scheibe sehr deutlich [oder fahre mit der Maus über die obere Abbildung].

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Animation: Dehnschlupf  

Solche Dehn- bzw. Schrumpfvorgänge des Riemens auf den Riemenscheiben, die unweigerlich zu einer Relativbewegung führen, werden auch als Dehnschlupf bezeichnet (der Riemen "schlüpft" sozusagen über die Scheibe). Der Dehnschlupf sollte aus Sicht des Riemens grundsätzlich so gering wie möglich gehalten werden, da es ansonsten aufgrund der starken Relativbewegung zu einem enormen Riemenverschleiß kommt. Die Oberflächen von Riemenscheiben dürfen deshalb nicht zu rau sein.

Neben dem Dehnschlupf, der der Elastizität des Riemens geschuldet ist, kann der Riemen bei Überlast auch komplett über die gesamte getriebene Riemenscheibe rutschen bzw. die treibende Riemenscheibe unter dem Riemen durchdrehen. Man spricht dann von Gleitschlupf. Beachte, dass letztlich jeder Riemen eine gewisse Elastizität besitzt und damit immer ein Dehnschlupf vorhanden ist, wobei Gleitschlupf grundsätzlich vermieden werden sollte.

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